CN103373802A - 玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置,抑制了玻璃板的条痕的产生。本发明提供的玻璃板的制造方法具备搅拌工序,在所述搅拌工序中,通过使搅拌部件(2)以轴部件(5)作为旋转轴旋转来搅拌腔室(1)内的熔融玻璃(7),在搅拌工序中,轴部件(5)被设置成,使得由侧面(1b)和搅拌部件(2)的叶片(6a~6e)对熔融玻璃(7)施加的剪切应力在侧面(1b)的周向上变化。
Description
技术领域
本发明涉及玻璃板的制造方法以及玻璃板制造装置。
背景技术
在玻璃板等玻璃制品的批量生产过程中,通过加热玻璃原料而生成熔融玻璃,并将所生成的熔融玻璃成形,以制造玻璃板等玻璃制品。若熔融玻璃为不均质时,在玻璃制品会产生条痕。条痕是折射率或比重与周围相异的筋状区域,用于液晶表示器(LCD)用基板等平板显示器的玻璃板的玻璃制品要求严格排除条痕。为了防止产生条痕,进行使用搅拌装置搅拌熔融玻璃的动作。一般而言,搅拌装置具备腔室与搅拌部件。搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和连接于轴部件侧面的叶片。对配置有搅拌部件的腔室内导入熔融玻璃,并通过叶片搅拌熔融玻璃,以使熔融玻璃均质化。
在专利文献1中公开了一种具有曲柄型的搅拌翼的搅拌装置,其具有面板状的翼,所述面板状的翼设于旋转轴的周围并沿与旋转轴正交的方向呈面状地延伸,用于将存在于搅拌槽装置的中心部区域的熔融玻璃引导到外周部区域。
专利文献1:日本特开2010-100462号公报
以往,已提出了各种以搅拌熔融玻璃为目的的搅拌装置。但是,近些年,对于越发要求高精细的平板显示器用的玻璃板,要求尽量将条痕抑制在较低水平,现有的搅拌装置搅拌熔融玻璃的能力并不充分,如果提高搅拌效果的话,对搅拌装置的负荷过大,存在着发生搅拌装置的破损、变形之类的课题。
发明内容
鉴于上述情况,本发明的目的在于提供一种玻璃板的制造方法,所述玻璃板的制造方法包括能够抑制装置的破损、变形并将熔融玻璃搅拌得更均质的工序,特别是提供一种有利于平板显示器用的玻璃板的制造的玻璃板的制造方法、玻璃板制造装置。
本发明提供一种玻璃板的制造方法,所述玻璃板的制造方法采用的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件的叶片,所述玻璃板的制造方法具备搅拌工序,在所述搅拌工序中,使所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转来搅拌所述腔室内的熔融玻璃,在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成,使得由所述侧面和所述叶片对所述熔融玻璃施加的剪切应力在所述侧面的周向上变化。
而且,本发明提供一种玻璃板的制造方法,所述玻璃板的制造方法采用的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件的叶片,所述玻璃板的制造方法具备搅拌工序,在所述搅拌工序中,使所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转来搅拌所述腔室内的熔融玻璃,在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成:当将所述轴部件投影于所述底面时,所述底面的周部包含至少一个接近点,该接近点比所述底面的周部所包含的其它点靠近所述轴部件的投影体。
而且,本发明提供一种玻璃板制造装置,所述玻璃板制造装置具有搅拌装置,所述搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件的叶片,所述轴部件被设置成,使得由所述侧面和所述叶片对熔融玻璃施加的剪切应力在所述侧面的周向上变化。
根据本发明的玻璃板的制造方法或者玻璃板制造装置,能够抑制装置破损和变形,并能够对熔融玻璃赋予更高的剪切应力,能够提高熔融玻璃的搅拌效果。
附图说明
图1为表示第一实施方式的玻璃制造装置的结构的一例的图;
图2为表示第一实施方式的搅拌装置的结构的一例的图;
图3为第一实施方式的将搅拌部件投影于腔室的底面的图;
图4为第一实施方式的搅拌部件的立体图;
图5为第一实施方式的搅拌部件的叶片的俯视图;
图6为第一实施方式的搅拌部件的叶片的侧视图;
图7为第一实施方式的搅拌部件的叶片的俯视图;
图8为第一实施方式的搅拌部件的叶片的侧视图;
图9为表示第一实施方式的腔室内的熔融玻璃的流动的图;
图10为第二实施方式的搅拌部件的立体图;
图11为第二实施方式的叶片的俯视图;
图12为第二实施方式的叶片的俯视图;
图13为第二实施方式的搅拌部件的俯视图;
图14为表示第二实施方式的腔室内的熔融玻璃的流动的图;
图15为第二实施方式的变形例的叶片的俯视图;
图16为其它实施方式的搅拌部件的立体图;
图17为其它实施方式的将搅拌部件投影于腔室的底面的图;
图18为其它实施方式的将搅拌部件投影于腔室的底面的图;
图19为其它实施方式的搅拌装置的俯视图。
具体实施方式
参照附图,对本发明的实施方式进行说明。另外,本发明并不由以下实施方式限定。
<第一实施方式>
首先,对本实施方式涉及的玻璃制造装置的整体结构进行说明。图1是表示本实施方式的玻璃制造装置200的结构的一例的示意图。玻璃制造装置200具备熔化槽40、澄清槽41、搅拌装置100、成形装置42、以及分别连通这些部件的导管43a、43b、43c。利用熔化槽40生成的熔融玻璃7通过导管43a流入澄清槽41,并利用澄清槽41澄清后通过导管43b流入搅拌装置100,被搅拌装置100搅拌成均质后通过导管43c流入成形装置42,并通过下拉(down draw)法成形玻璃带44。
(熔融工序)
虽未图示,但在熔化槽40设有加热器等加热单元,能将玻璃原料熔化而制得熔融玻璃7。玻璃原料只要适当调整成能制得所期望的玻璃即可。调整过的玻璃原料被投入熔化槽40。在熔化槽40中,以与玻璃原料的组成和特性相应的设定温度使玻璃原料熔化,例如在平板显示器用玻璃的情况下,得到1500℃~1610℃的熔融玻璃7。
(澄清工序)
在熔化槽40制得的熔融玻璃7从熔化槽40通过导管43a而流入澄清槽41。虽未图示,但在澄清槽41设置有加热单元。在澄清槽41中,与在熔化槽40中相比,使熔融玻璃7进一步升温从而使熔融玻璃7澄清。在澄清槽41中,例如在平板显示器用玻璃的情况下,熔融玻璃7的温度上升至1550℃~1750℃,优选上升至1600℃~1750℃。特别地,在熔融玻璃7至少含有SnO2作为澄清剂的情况下,通过在澄清槽41中使熔融玻璃的温度上升至1620℃~1750℃,更优选上升至1650℃~1750℃,从而能够降低玻璃板中的泡量。
(搅拌工序)
在澄清槽41中被澄清的熔融玻璃7从澄清槽41通过导管43b而流入搅拌装置100。熔融玻璃7在通过导管43b时被冷却,从而在搅拌装置100中,以比在澄清槽41中的温度低的温度被搅拌。作为搅拌工序的条件的一例,在平板显示器用玻璃的情况下,优选的是,熔融玻璃7的温度为1400℃~1600℃,且将熔融玻璃的粘度调整至450~2500dPa·s(泊)的范围内来进行搅拌。熔融玻璃在搅拌装置100中被搅拌并均质化。
(成形工序)
借助搅拌装置100均质化后的熔融玻璃7,从搅拌装置100通过导管43c而流入成形装置42。熔融玻璃7在通过导轨43c时被冷却,冷却至适于成形的温度(例如,在利用溢流下拉法进行平板显示器用玻璃的成形的情况下为1150℃~1300℃)。在成形装置42中,例如通过溢流下拉法使熔融玻璃7成形。流入成形装置42的熔融玻璃7从成形装置42上部溢出而沿成形装置42的侧壁向下方流动。由此,玻璃带44能够连续地成形。玻璃带44随着向下方而逐渐冷却,最后被切断为期望大小的玻璃板。
(搅拌装置)
接着,对本实施方式的搅拌装置100进行说明。图2是表示本实施方式的搅拌装置100的一例的侧视图。搅拌装置100具备腔室1和配置于腔室1内的搅拌部件2。腔室1由底面1a、从底面1a向竖直上方延伸的侧面1b和与侧面正交的顶面1c划分而成,形成为底面1a为圆的圆柱状。另外,侧面1b只要从底面1a向上方延伸即可,并不一定要沿竖直方向延伸。而且,顶面1c不必与侧面1b正交,只要与侧面1b相交即可。而且,底面1a的形状并不限定为圆,腔室的形状也不限定为圆柱。在腔室1的侧面1b的顶面1c附近连接有上游侧导管3并形成有流入口1d。而且,在腔室1的侧面1b的底面1a附近连接有下游侧导管4并形成有流出口1e。熔融玻璃7从上游侧导管3经由流入口1d沿水平方向流入腔室1内,在腔室1内被向竖直下方引导,并从腔室1内经由流出口1e沿水平方向向下游侧导管4流出。流入口1d不必设在侧面1b的底面1a的附近,也可以设于底面1a。但是,出于使熔融玻璃7滞留在搅拌装置100的内部充分的时间以利用搅拌部件2对熔融玻璃7赋予充分的剪切应力的观点出发,优选将流入口1d设在侧面1b的底面1a附近。
搅拌部件2具备圆柱状的作为旋转轴的轴部件5、和从轴部件5的侧面向轴部件5的半径方向延伸的叶片6a、6b、6c、6d、6e。虽未图示,但轴部件5的上端部与马达连接,搅拌部件2以轴部件5作为旋转轴旋转来搅拌腔室1内的熔融玻璃7。另外,在本实施方式中,俯视观察,轴部件5绕逆时针旋转。叶片6a~6e按照此顺序沿轴部件5的轴向设置。这样,搅拌部件2具备五段的叶片。搅拌部件2在各段具备从轴部件5相互向相反方向延伸的两个叶片6a~6e。搅拌部件2的沿轴部件5的轴向排列的叶片的段数并不限定为五段,可以考虑腔室1的大小和轴部件5的长度等进行适当调整,只要设置两段以上即可。而且,优选在轴部件5的轴向相邻的叶片的间隔例如为3~35mm,以便有效地搅拌腔室1内的熔融玻璃7。
而且,例如在平板显示器用玻璃等的情况下,由搅拌装置100搅拌的熔融玻璃7的温度大约为1400~1600℃。因此,如上游侧导管3、下游侧导管4、腔室1及搅拌部件2那样接触熔融玻璃7的部件优选是通过能够耐受上述温度的材料制作的。例如,这些部件用铂、铂合金、强化铂、强化铂合金、铱、铱合金等制作。
(搅拌部件的定位)
接着,对搅拌工序中的搅拌部件2的轴部件5的定位的状态进行说明。如图2所示,搅拌部件2的轴部件5被定位成比圆柱状的腔室1的中心轴线向流出口1e侧偏移。参照图3,对轴部件5的定位详细地进行说明。图3是将搅拌部件2投影于底面1a的图。在图3中,虚线所示的圆为以轴部件5的中心O2为中心并以与轴部件5在轴部件5的半径方向上距离最远的叶片的端E作为圆周上的任意点的假想圆C。标号O1表示形状为圆的底面1a的中心。如图3所示,轴部件5被定位成:轴部件5的位置使得底面1a的周部包括接近点N,该接近点N比底面1a的周部所包含的其它点接近轴部件5的投影体。在图3中,图示了这样的接近点中最为接近轴部件5的投影体的接近点N。这样,当轴部件5被定位后,形成搅拌部件2的叶片6a~6e的端E与腔室1的侧面1b的距离局部地缩短的区域。在该区域中,能够在搅拌部件2与腔室1的侧面1b之间对熔融玻璃7实施更高的剪切应力。通过局部地提高对熔融玻璃7的剪切应力,能够提高熔融玻璃7的搅拌效果。换言之,在搅拌装置100中,将轴部件5设置成,使由侧面1b和搅拌部件2的叶片6a~6e对熔融玻璃7施加的剪切应力在侧面1b的周向上变化。而且,从另一观点来看,也可以说是将轴部件5设置成,使得与轴部件5在轴部件5的半径方向上距离最远的叶片6a~6e的端与侧面1b的距离在侧面1b的周向上变化。
例如,考虑将轴部件5沿腔室1的中心轴线定位,并以作为比图3记载的底面1a直径小的圆的底面形成腔室1,使假想圆C的圆周与底面1a的周部的距离在底面1a的整周缩短,从而提高对熔融玻璃7的剪切应力。然而,若这样使腔室1的侧面1b与搅拌部件2的叶片6a~6e的端E的距离在侧面1b的整体范围缩短的话,叶片6a~6e和腔室1的侧面1b从熔融玻璃7承受的负荷(应力)增大,叶片6a~6e和腔室1的侧面1b有可能破损或变形。在本实施方式中,叶片6a~6e和腔室1的底面1a、侧面1b及顶面1c用铂、铂合金等材料制作。当对叶片6a~6e和腔室1的侧面1b施加的负荷增大时,铂等有可能从叶片6a~6e或腔室1的侧面1b剥离而混入熔融玻璃7中。或者,会促进叶片6a~6e和腔室1的侧面1b的劣化。其结果是,招致例如显示器用玻璃基板等玻璃制品的缺陷。或者,由于腔室1的侧面1b的劣化,腔室1的侧面1b有可能破损。腔室1由铂、铂合金等高价的材料制作。因此,为了降低成本,腔室例如由厚度大约为0.5mm~5mm的壁构成,因此,上述腔室1的侧面的破损的问题变得显著。若如上所述地将轴部件5定位的话,虽然在腔室1的侧面1b形成了侧面1b与搅拌部件2的叶片6a~6e的端E的距离局部较短的区域,但在除此以外的区域中,侧面1b与搅拌部件2的叶片6a~6e的端E的距离更长。其结果是,能够抑制叶片6a~6e和腔室1的侧面1b从熔融玻璃7承受的负荷在搅拌装置整体范围增大。并且,若在侧面1b形成侧面1b与搅拌部件2的叶片6a~6e的端E的距离局部较短的区域的话,跟侧面1b与搅拌部件2的叶片6a~6e的端E的距离恒定的情况相比,腔室1内的熔融玻璃的流动被扰乱,搅拌效果提高,能够减少条痕。
在本实施方式中,优选接近点N包含于侧面1b的与底面1a的流出口1e对应的部分。换言之,搅拌部件2的轴部件5优选被定位成:使得叶片6a~6e的端E与侧面1b在腔室1的侧面1b的与流出口1e对应的部分(侧面1b的、从流出口1e沿与轴部件5的旋转轴线平行的方向延伸的部分)处最为接近。即,轴部件5被设置成,使得与轴部件5在轴部件5的半径方向上距离最远的叶片6a~6e的端E与侧面1b的距离在侧面1b中与流出口1e的对应的部分最小。在本实施方式中,由于腔室1的底面1a的形状为圆,因此也可以将轴部件5定位成使得轴部件5从底面1a的中心偏向流出口1e侧。
另外,在由腔室1的侧面1b开口形成流出口1e的情况下,在该部分不存在与搅拌部件2对置的面。例如,在将轴部件5定位于底面1a的中心的情况下,腔室1的侧面1b和叶片6a~6e对熔融玻璃7的剪切应力在流出口1e附近的区域比在其它区域小。其结果是,在流出口1e附近的区域,例如会产生与周围的熔融玻璃7折射率或比重不同的部分,有可能产生条痕。与此相对地,在本实施方式中,通过如上所述地将轴部件5定位,能够对熔融玻璃7赋予由流出口1e附近的侧面1b和搅拌部件2的叶片6a~6e产生的充分的剪切应力。其结果是,将熔融玻璃7搅拌得更均质,提高搅拌效果,减少了条痕的产生。
若侧面1b与搅拌部件2的距离过短的话,会导致搅拌部件2和腔室1的侧面1b从熔融玻璃7承受的负荷增大。另一方面,若侧面1b与搅拌部件2的距离过长,则难以利用侧面1b和搅拌部件2的叶片6a~6e局部地对熔融玻璃7赋予较高的剪切应力。从这样的观点来看,若设以使轴部件5的中心轴线与底面1a的中心处的针对底面的法线一致的方式对轴部件5进行定位时的、与轴部件5在轴部件5的半径方向上相距最远的叶片6a~6e的端E与侧面1b的距离为D,则轴部件5的中心轴线与底面1a的中心处的针对底面的法线的距离L相对于所述距离D处于大于0%且在45%以下的范围,更优选为10%~40%,进一步优选为15%~30%。
具体来说,优选接近点N和与轴部件5相距最远的叶片6a~6e的端E的距离为3~25mm,更优选为5~20mm,进一步优选为8~15mm。由此,能够对熔融玻璃赋予更高的剪切应力而不会使对搅拌装置的负荷过剩,能够提高熔融玻璃的搅拌效果。
如上所述,在本实施方式中,形成搅拌部件2与腔室1的侧面1b的距离局部地缩短的区域,在该区域中,能够在搅拌部件2和腔室1的侧面1b之间对熔融玻璃赋予更高的剪切应力,能够提高熔融玻璃的搅拌效果。而且,在除此以外的区域中,腔室1的侧面1b与搅拌部件2的距离更长。其结果是,能够减少叶片和腔室1的侧面1b从熔融玻璃承受的应力在搅拌装置整体范围增大的情况。
本实施方式的实施定位作业的时期并不特别限定。可以在搅拌工序开始前进行,也可以在搅拌工序中进行。可以在搅拌装置100的制造过程中实施,也可以作为搅拌装置100的维护作业的一个工序实施。
(搅拌部件)
接着,对搅拌部件2的叶片6a~6e的结构和熔融玻璃7在腔室1内的流动具体地进行说明。另外,搅拌部件2的结构并不限定于下述结构,但优选的是,搅拌部件2的叶片具有一定以上长度的或者一定以上面积的与腔室1的侧面1b对置的部分,以便能够通过搅拌部件2的叶片6a~6e和腔室1的侧面1b对熔融玻璃赋予剪切应力。本实施方式的搅拌装置100在腔室1的侧面1b和搅拌部件2的叶片6的与轴部件5的腔室1的侧面1b对置的面之间形成的间隙(间隔)处对熔融玻璃赋予剪切应力,从而得到搅拌效果。
叶片6a、6c、6e是彼此相同的形状,叶片6b、6d是彼此相同的形状。图4是搅拌部件2的立体图。图5是叶片6a、6c、6e的俯视图,图6是叶片6a、6c、6e的侧视图。图7是叶片6b、6d的俯视图,图8是叶片6b、6d的侧视图。叶片6a~6e具备:支承板8,其从轴部件5的侧面沿轴部件5的半径方向延伸;和辅助板9,其设于支承板8的主面上。
支承板8具有这样的形态:在搅拌部件2以轴部件5作为旋转轴旋转时将熔融玻璃7向上方压上或向下方压下。在此,沿轴部件5的轴向的方向为上下方向。
如图4所示,叶片6a、6c、6e的支承板8与叶片6b、6d的支承板8的倾斜方向相互不同。在从上方观察轴部件5绕逆时针旋转的情况下,叶片6a、6c、6e的支承板8将熔融玻璃7压下,叶片6b、6d的支承板8则将熔融玻璃压上。
在搅拌部件2以轴部件5作为旋转轴旋转的情况下,成为通过最下段的叶片6e将熔融玻璃7压下的形态。通过使最下段的叶片6e附近的熔融玻璃7产生向下方的流动,熔融玻璃7与腔室1的底面冲撞,促进熔融玻璃7的搅拌。
在支承板8的主面形成有贯通孔12。在使搅拌部件2以轴部件5为旋转轴旋转的情况下,熔融玻璃7的一部分通过贯通孔12,由此在熔融玻璃7产生向上方或向下方的流动。
辅助板9以其主面与支承板8的主面垂直的方式设置在支承板8的主面上。如图5及图7所示,在一个支承板8的上方主面及下方主面分别设置有各两张辅助板9。在图5及图7中,设置于下方主面的辅助板9以虚线示出。辅助板9具有最接近轴部件5的端部9a和端部9a的相反侧的端部即端部9b,具有从端部9a延伸至端部9b的形状。辅助板9只要能使熔融玻璃7产生轴部件5的半径方向的流动即可,辅助板9的主面亦可为平面或其它形状。
在图9中,各叶片6a~6e间的箭头表示通过辅助板9产生的熔融玻璃7的流动。通过辅助板9使熔融玻璃7产生从轴部件5侧向腔室1的侧面1b侧的流动或从腔室1的侧面1b侧向轴部件5侧的流动。
在图9中,最下段的叶片6e与腔室1的底面1a之间的箭头示意性地示出了在该区域中的熔融玻璃7的流动。由于在最下段的叶片6e的下方主面设置的辅助板9为上述形态,因此能够将熔融玻璃7从轴部件5侧向腔室1的侧面1b侧引导,以使熔融玻璃7从腔室1顺畅地流出到下游侧导管4。其结果是,腔室1的下部的熔融玻璃7的流动顺畅,熔融玻璃7被搅拌得更均质。
图9的最上段的叶片6a与顶面1c之间的箭头示意性地示出了在该区域中的熔融玻璃7的流动。叶片6a的支承板8具有将熔融玻璃7向下方压下的形态。而且,在搅拌部件2以轴部件5作为旋转轴从上方观察绕逆时针旋转的情况下,设置于叶片6a的支承部8的上方主面的辅助板9具有将熔融玻璃7从腔室1的侧壁1b侧向轴部件5侧搅入的形态。在搅拌部件2已旋转的情况下,通过这些支承板8及辅助板9使熔融玻璃7产生流动,通过这些流动的合成,在上部空间21中,如图9所示,在轴部件5周边产生熔融玻璃7向上方的流动、在腔室1的侧面1b周边产生熔融玻璃7向下方的流动(循环流)。通过产生循环流,在上部空间21中,熔融玻璃7被搅拌而难以滞留。
并且,如上所述,轴部件5被定位成:使得底面1a的周部包括接近点N,该接近点N比底面1a的周部所包含的其它点接近轴部件5的投影体。换言之,在搅拌装置100中,将轴部件5设置成,通过侧面1b和搅拌部件2的叶片6a~6e对熔融玻璃7赋予的剪切应力在侧面1b的周向上变化。而且,从另一观点来看,也可以说是将轴部件5设置成,使得与轴部件5在轴部件5的半径方向上距离最远的叶片6a~6e的端与侧面1b的距离在侧面1b的周向上变化。当轴部件5这样被定位后,形成搅拌部件2的叶片6a~6e的端E与腔室1的侧面1b的距离局部地缩短的区域。在该区域中,能够在搅拌部件2与腔室1的侧面1b之间对熔融玻璃7赋予更高的剪切应力。通过局部地提高对熔融玻璃7的剪切应力,能够提高熔融玻璃7的搅拌效果。而且,在除此以外的区域中,侧面1b与搅拌部件2的叶片6a~6e的端E的距离变得更长。其结果是,能够减少叶片6a~6e和腔室1的侧面1b从熔融玻璃7受到的负荷在搅拌装置100整体范围增大的情况。
(玻璃组成)
利用本实施方式的玻璃制造装置200制造的玻璃并不特别限定。但是,本实施方式的玻璃制造装置对于具有下面举例示出的组成或特性的玻璃的制造是有利的。
应用本实施方式的玻璃的一例为含有0~2.0质量%(Li2O、Na2O和K2O的总量)的碱金属氧化物(Li2O、Na2O和K2O)的玻璃。该玻璃为实质上不含碱金属氧化物的无碱玻璃、或者虽然作为原料添加了碱金属氧化物但碱金属氧化物的含量的总量在2质量%以下的微碱玻璃。在此,无碱玻璃的“实质上不含”意味着并未有意地将碱金属氧化物作为原料添加,当然包括完全不含碱金属氧化物的情况,但是也容许例如因制造方面的原因而混入微量的碱金属氧化物的情况。具体来说,容许碱金属氧化物的含有率为低于0.1质量%。无碱玻璃和微碱玻璃在熔融工序中的粘度容易比包含超过2质量%(比较多)的碱金属氧化物的碱玻璃在熔融工序中的粘度高。因此,无碱玻璃和微碱玻璃在熔融工序中不易均质化,容易残留未熔化物而产生条痕。并且,搅拌工序中的无碱玻璃和微碱玻璃的熔融玻璃的粘度比碱玻璃的熔融玻璃的粘度高,因此,由熔融玻璃施加于搅拌装置的应力变大。因此,通过将本实施方式的制造方法或制造装置应用于该玻璃,能够抑制搅拌装置的破损等,并且能够将熔融玻璃搅拌得更均质,减少条痕的产生。
而且,应用本实施方式的玻璃的一例为,熔融玻璃的粘度为102.5dPa·s时的熔融玻璃的温度为1450~1750℃的玻璃。具有这样的特性的玻璃在熔融工序中不易均质化,容易残留未熔化物而产生条痕。并且,与102.5dPa·s时的熔融玻璃的温度低于1450℃的玻璃相比,具有这样的特性的玻璃在搅拌工序中的熔融玻璃的粘度较高,因此熔融玻璃对搅拌装置施加的应力变大。即,本实施方式适于102.5dPa·s时的熔融玻璃的温度为1450~1750℃的玻璃的制造,本实施方式更适于102.5dPa·s时的熔融玻璃的温度为1500~1750℃的玻璃,本实施方式进一步适于102.5dPa·s时的熔融玻璃的温度为1530~1750℃的玻璃。通过将本实施方式的制造方法或制造装置应用于具有这样的特性的玻璃,能够抑制搅拌装置的破损等,并且能够将熔融玻璃搅拌得更均质,减少条痕的产生。
而且,应用本实施方式的玻璃的一例为含有以下组分的玻璃:
SiO2:50~70质量%;
B2O3:5~18质量%;
Al2O3:10~25质量%;
MgO:0~10质量%;
CaO:0~20质量%;
SrO:0~20质量%;
BaO:0~10质量%;
MgO+CaO+SrO+BaO:5~20质量%;以及
将从氧化锡、氧化铁和氧化铈中选择的至少一种金属氧化物分别换算为SnO2、Fe2O3和CeO2后合计含有0.05~1.5质量%。该玻璃也在熔融工序中不易均质化,容易残留未熔化物而产生条痕。并且,由于熔融玻璃的粘度高,因此由熔融玻璃对搅拌装置施加的应力变大。通过将本实施方式的制造方法或搅拌装置应用于该玻璃,能够抑制搅拌装置的破损等,并且能够将熔融玻璃搅拌得更均质,减少条痕的产生。
所述玻璃能够作为例如液晶显示器或有机EL显示器等平板显示器用玻璃基板使用。从抑制TFT(薄膜晶体管)等平板显示器的元件的劣化的观点出发,优选所述玻璃为实质上不含碱成分的无碱玻璃。另一方面,为了提高澄清性,也可以含有微量的碱成分。在该情况下,优选Li2O、Na2O和K2O的含量的总和(Li2O+Na2O+K2O)为0.05~2.0质量%,更优选为0.1~2.0质量%。而且,从环境负荷的观点来看,优选澄清剂实质上不含As2O3、PbO。而且,优选澄清剂至少含有SnO2。而且,优选玻璃中的氧化铁的含有量换算为Fe2O3后为0.01~0.2质量%。
在此,“实质上不含”表示未有意地作为原料添加,当然包括完全不含该成分的情况,但是也容许例如因制造方面的理由而混入微量的该成分的情况。
另外,出于平板显示器的轻量化的观点,优选SrO+BaO为0~10质量%。并且,也考虑环境负荷的观点的话,进一步优选BaO为0~2质量%。
通过形成上述组分范围,能够满足液晶显示器或有机EL显示器等平板显示器用的玻璃板所要求的特性。更为详细地来说,能够实现应变点650℃以上、更优选在660℃以上的玻璃板。而且,能够实现满足密度在2.6g/cm3以下、更优选在2.5g/cm3以下的玻璃板。而且,能够实现杨氏模量在70GPa以上的玻璃板。在此,应变点被定义为玻璃的粘度为1014.5dPa·s时的温度。密度指的是通过阿基米德法测量的密度。杨氏模量指的是按照JIS(日本工业标准)R1602测量的杨氏模量。并且,由于能够实现失透温度在1250℃以下,因此能够应用溢流下拉法制造玻璃板。但是,由于难以在实现失透温度低于1050℃的同时满足平板显示器用玻璃板所要求的上述特性,因此优选所述玻璃的失透温度为1050℃~1250℃,更优选为1100℃~1230℃。
而且,应用本实施方式的玻璃的一例为如下玻璃:
SiO2:52~78质量%;
B2O3:3~25质量%;
Al2O3:3~15质量%;
MgO+CaO+SrO+BaO:3~20质量%;
质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3在7.5以上、应变点在670℃以上。该玻璃也在熔融工序中不易均质化,容易残留未熔化物而产生条痕。并且,由于与上述的玻璃组分相比熔融玻璃的粘度容易进一步升高,因此搅拌工序时的熔融玻璃温度也变高,由熔融玻璃施加于搅拌装置的应力变大。例如,搅拌工序时的熔融玻璃温度为1450~1550℃。通过将本实施方式的制造方法或搅拌装置应用于该玻璃,能够抑制搅拌装置的破损等,并且能够将熔融玻璃搅拌得更均质,减少条痕的产生。
近些年,为了使显示器高精细化,谋求采用p‐Si·TFT或氧化物半导体来取代α‐Si(非晶硅)·TFT的平板显示器。在p-Si·TFT或氧化物半导体的形成中,存在着比α‐Si·TFT的形成工序温度高的热处理工序。因此,对于形成p-Si·TFT或氧化物半导体的玻璃板要求热收缩率小。为了减小热收缩率,优选提高玻璃的应变点,但是应变点高的玻璃在高温范围的熔融玻璃的粘度容易变高。因此,条痕的产生变得显著。作为形成p-Si·TFT或氧化物半导体的玻璃板的应变点,例如在670℃以上,优选在680℃以上,更优选在690℃以上。而且,从制造方面的原因来看,优选熔融玻璃的粘度为102.5dPa·s时的熔融玻璃的温度为1500~1750℃,更优选为1550~1750℃。作为应变点为670℃以上且在粘度为102.5dPa·s时的熔融玻璃的温度在1500~1750℃的玻璃的一例,可以列举出上述组分的玻璃。
该玻璃也可以还具备以下组分、特性。为了避免在熔融工序中电流未流到玻璃而流到熔融槽,优选使Li2O、Na2O和K2O的含量的总和(Li2O+Na2O+K2O)为0.01~0.8质量%来降低玻璃的电阻率。而且,为了降低玻璃的电阻率,优选使Fe2O3的含量为0.01~1质量%。并且,为了实现高应变点且抑制失透温度的上升,优选使CaO/RO(MgO+CaO+SrO+BaO)在0.65以上。而且,为了实现高应变点且抑制失透温度的上升,优选使质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3处于7.5~20的范围。而且,优选使失透温度在1250℃以下从而能够应用溢流下拉法。而且,出于轻量化的观点,优选SrO和BaO的总含量为0~2质量%。
<第二实施方式>
参照附图说明第二实施方式的搅拌装置300的动作。另外,本实施方式除了搅拌部件302为下面说明的结构之外,与第一实施方式是相同的结构。
图10是表示本实施方式的搅拌装置300的搅拌部件302的立体图。搅拌部件302具备进行轴旋转的圆柱状轴部件305、以及设于轴部件305的侧面的叶片306a、306b、306c、306d、306e。叶片306a~叶片306e被设置成沿轴部件305的半径方向延伸。轴部件305以其旋转轴线沿竖直方向的方式配置于腔室301内。腔室301具有与第一实施方式相同的结构。轴部件305通过与第一实施方式相同的定位工序而相对于腔室301定位。叶片306a~306e沿轴部件305的轴向(旋转轴线方向)从上方朝向下方按此顺序等间隔配置。也就是说,在搅拌部件302中,叶片306a~306e沿轴部件305的轴向配置有五段。
叶片306a、306c、306e具有彼此相同的形状,叶片306b、306d具有彼此相同的形状。图11是沿轴部件305的旋转轴线观察的情况下的、306a、306c、306e的俯视图。而且,图12是沿轴部件305的旋转轴线观察的情况下的、叶片306b、306d的俯视图。各叶片306a~306e配置成,朝向轴部件305的径方向外侧呈放射状延伸。各叶片306a~306e包括:三张支承板308,它们与轴部件305的轴向正交;一张上侧辅助板319a,其设置在各支承板308的上侧的主面上;和一张下侧辅助板319b,其设置在各支承板308的下侧的主面上。以下,将上侧辅助板319a及下侧辅助板319b总称为辅助板309。另外,在图11及图12中,下侧辅助板319b以虚线示出。
在俯视观察各叶片306a~306e时,三张支承板308在相对于轴部件305的旋转轴线呈三次对称的位置直接连接于轴部件305的侧面。各支承板308以其主面的法线沿着轴部件305的轴向的方式连接于轴部件305。也就是说,各支承板308水平配置。如图10~图12所示,各叶片306a~306e的三张支承板308在轴部件305周围通过连结部310彼此连接。也就是说,三张支承板108实质上构成一个部件。
而且,三张支承板308配置成,在将从轴部件305朝向腔室301内壁呈放射状设置且配置于相邻的两段的叶片306a~306e的支承板308分别投影于腔室301的底面301a时,支承板308与支承板308的间隔变小。具体而言,沿轴部件305的旋转轴线相邻的两个叶片306a~306e的支承板308在沿轴部件305的旋转轴线观察时配置成彼此不重叠。作为示例,图13示出在沿轴部件305的旋转轴线俯视观察搅拌部件302时的叶片306a及叶片306b的位置关系。如图13所示,叶片306a的支承板308配置成位于叶片306b的支承板308之间。也就是说,叶片306a及叶片306b的六张支承板308看似配置于相对于轴部件305的旋转轴线为六次对称的位置。
辅助板309以其主面与支承板308的主面垂直的方式配置在支承板308的主面上。而且,辅助板309从轴部件305朝向支承板308外周缘延伸。各辅助板309具有最接近轴部件305的内侧端部309a、和内侧端部309a相反侧的端部即最接近支承板308外周缘的一侧的外侧端部309b。各辅助板309被设置成,随着从内侧端部309a朝向外侧端部309b,其主面逐渐远离直线311,直线311是将轴部件305的旋转轴线所处的中心点与内侧端部309a连结起来的直线。
具体而言,在叶片306a、306c、306e中,如图11所示,在俯视搅拌部件302时,上侧辅助板319a设置成其主面从直线311绕逆时针逐渐远离,且下侧辅助板319b设置成其主面从直线311绕顺时针逐渐远离。另一方面,在叶片306b、306d中,如图12所示,在俯视搅拌部件302时,上侧辅助板319a设置成其主面从直线311绕顺时针逐渐远离,且下侧辅助板319b设置成其主面从直线311绕逆时针逐渐远离。也就是说,在各叶片306a~306e中,上侧辅助板319a及下侧辅助板319b设置成彼此绕逆向延伸。而且,在沿轴部件305的旋转轴线相邻的两个叶片306a~306e之间对置的一对辅助板309被设置成,其主面从直线311向彼此相同方向逐渐远离。例如,叶片306a的下侧辅助板319b与叶片306b的上侧辅助板319a均设置为它们的主面从直线311绕顺时针逐渐远离。
而且,辅助板309设置成,其主面与支承板308的主面的连接部不位于支承板308端部。也就是说,沿轴部件305的旋转轴线观察叶片306a~306e时,辅助板309除了内侧端部309a及外侧端部309b以外均设置于从支承板308的外周缘离开的位置。
参照图14说明搅拌装置300的动作。图14是表示搅拌装置300内的熔融玻璃7的流动的图。使熔融玻璃7从上游侧导管303沿水平方向流入腔室301内。搅拌部件302的轴部件305的上端部与外部的马达等连结,从上方观察,搅拌部件302以轴部件305作为旋转轴绕逆时针旋转。在腔室301内,熔融玻璃7一边从上方向下方缓慢地被引导,一边被搅拌部件302搅拌。经搅拌的熔融玻璃7从腔室301内向下游侧导管304沿水平方向流出。
在腔室301内,通过叶片306a~306e以轴部件305作为旋转轴旋转,熔融玻璃7被搅拌。具体而言,各叶片306a~306e的辅助板309将熔融玻璃7从腔室301的侧面301b侧向轴部件305侧搅入,或从轴部件305侧向腔室301的侧面301b侧压出。在本实施方式中,在各叶片306a~306e中,上侧辅助板319a及下侧辅助板319b中的任一方将熔融玻璃7从腔室301的侧壁301b侧向轴部件305侧搅入,另一方则将熔融玻璃7从轴部件305侧向腔室301的侧面301b侧压出。也就是说,在各叶片306a~306e的支承板308的上方及下方,熔融玻璃7在轴部件305半径方向的流动彼此为逆方向。而且,在沿轴部件305的轴向相邻的两段配置的叶片306a、306e中,通过位于上段的叶片的下侧辅助板319b和位于下端的上侧辅助板319a这一对辅助板309所产生的熔融玻璃7在轴部件305的半径方向的流动均为相同方向。其结果是,能够使熔融玻璃7在轴部件305的半径方向充分地移动,得到更好的搅拌效果。
在本实施方式中,如图14所示,位于轴部件305最上段的叶片306a的上侧辅助板319a使熔融玻璃7产生从腔室301的侧面301b侧向轴部件305侧搅入的流动。因此,叶片306a的下侧辅助板319b与位于下一段的叶片306b的上侧辅助板319a使熔融玻璃7产生从轴部件305侧向腔室301的侧面301b侧压出的流动。同样地,叶片306b的下侧辅助板319b与叶片306c的上侧辅助板319a使熔融玻璃7产生从腔室301的侧面301b侧向轴部件305侧搅入的流动。接着,位于最下段的叶片306e的下侧辅助板319b使熔融玻璃7产生从轴部件305侧向腔室301的侧壁301b侧压出的流动。也就是说,在位于最下段的叶片306e与腔室301的底面301a之间的下部空间中,熔融玻璃7沿图14中所示的箭头的方向流动。
而且,本实施方式中,如图14所示,通过搅拌部件302的轴旋转,位于最上段的叶片306a的上侧辅助板319a在叶片306a的支承板308上方产生使熔融玻璃7从腔室301的侧面301b侧朝向轴部件305侧移动的流动。接着,叶片306a的上侧辅助板319a使该熔融玻璃7进一步产生沿轴部件305的侧面301b上升的流动。上升至熔融玻璃7的液面附近的熔融玻璃7从轴部件305侧朝向腔室301的侧面301b侧流动,进而沿腔室301的侧面301b下降。也就是说,在位于最上段的叶片306a与熔融玻璃7的液面之间的上部空间中,熔融玻璃7形成图14所示的循环流。通过该循环流,熔融玻璃7在上部空间中被搅拌。
在本实施方式中,轴部件305与第一实施方式同样地被定位。也就是说,与图3所示同样,轴部件305的位置被定位成:使得底面301a的周部包含至少一个接近点N,所述接近点N比底面301a的周部所包含的其它点接近轴部件305的投影体。即,在搅拌装置300中,轴部件305设置成,使由侧面301b和搅拌部件302的叶片306a~306e对熔融玻璃7施加的剪切应力在侧面301b的周向上变化。而且,从另一观点来看,也可以说是将轴部件305设置成,使得与轴部件305在轴部件305的半径方向上距离最远的叶片306a~306e的端与侧面301b的距离在侧面301b的周向上变化。这样,当轴部件305被定位后,形成搅拌部件302的叶片306a~306e的端与腔室301的侧面301b的距离局部地缩短的区域。在该区域中,能够在搅拌部件302与腔室301的侧面301b之间对熔融玻璃7赋予更高的剪切应力。能够局部地提高对熔融玻璃7的剪切应力,从而提高熔融玻璃7的搅拌效果。而且,在除此以外的区域中,侧面301b与搅拌部件302的叶片306a~306e的端E的距离更长。其结果是,能够抑制叶片306a~306e和腔室301的侧面301b从熔融玻璃7承受的负荷在搅拌装置整体范围增大。
在本实施方式中,从上游侧导管303流入腔室301内的熔融玻璃7通过搅拌部件302的轴旋转而在相邻的两个叶片306a~306e之间从腔室301的侧面301b侧向轴部件305侧被搅入,或从轴部件305侧向腔室301的侧面301b侧被压出。对于熔融玻璃7在轴部件305的半径方向的流动,在腔室301内随着从上方向下方而在各段向相反方向交替地流动。也就是说,熔融玻璃7一边在腔室301内从上方向下方被引导,一边向轴部件105的半径方向交互移动,由此被搅拌。
因此,本实施方式的搅拌装置300不需具备复杂的结构,就能将熔融玻璃搅拌得更均质。因此,能抑制条痕的产生,制得高品质的玻璃制品。
在本实施方式中,在搅拌部件302旋转时,腔室301内的熔融玻璃7被辅助板309赋予轴部件305的半径方向的运动。具体而言,支承板308附近的熔融玻璃7被辅助板309搅入或压出,由此熔融玻璃7沿支承板308的主面在半径方向移动。因此,熔融玻璃7被各叶片306a~306e的辅助板309充分地搅拌。
因此,本实施方式的搅拌装置300不需具备复杂的结构,就能将熔融玻璃7搅拌得更均质。因此,能抑制条痕的产生,制得高品质的玻璃制品。
在本实施方式中,如上所述,在位于上段的叶片306a与熔融玻璃7的液面之间的上部空间中,形成图14所示那样的熔融玻璃7的循环流。
假设,不是位于轴部件305最上段的叶片306a将熔融玻璃7沿半径方向搅入的构成的情况,例如是在支承板308上未设有辅助板的结构的情况,或是搅拌部件302的旋转方向与本实施方式为相反方向而将熔融玻璃7沿半径方向压出的结构的情况下,位于最上段的叶片306a上方的熔融玻璃7通过支承板308所承受的离心力或辅助板309对熔融玻璃7沿半径方向的压出,而从轴部件305侧向腔室301的侧面301b侧压出。在该情况下,被压出的熔融玻璃7沿腔室301的侧面301b上升并流入上部空间。也就是说,被沿半径方向压出的熔融玻璃7在沿腔室301的侧面301b移动时,流向易流入的方向即腔室301上方,然后到达熔融玻璃7的液面。沿腔室301的侧面301b到达熔融玻璃7的液面的熔融玻璃7形成沿液面从腔室301的侧面301b侧向腔室301侧、最后沿轴部件305向腔室301下方的流动。也就是说,产生与本实施方式的循环流相反方向的熔融玻璃7的循环流。
并且,在产生熔融玻璃7的相反方向的循环流的情况下,形成于轴部件305周围的熔融玻璃7的下降流的存在于熔融玻璃7表面的泡或易挥发成分挥发,其结果是,会卷入硅成分相对较多的富硅层,且将液面附近的熔融玻璃7向腔室301下方引入。其结果是,有可能招致所制造的玻璃基板的泡品质恶化、条痕品质恶化。
因此,在本实施方式中,通过在轴部件305周围形成熔融玻璃7的上升流,能抑制上部空间的熔融玻璃7沿轴部件305侧面急剧下降而在未被充分搅拌的状态下从下游侧导管304流出的情况。
此外,在本实施方式中,通过在上部空间形成熔融玻璃7的循环流,能抑制在熔融玻璃7的液面附近滞留熔融玻璃7的情况。
因此,在本实施方式中,能够将熔融玻璃7搅拌得更均质。因此,能抑制条痕的产生,制得高品质的玻璃制品。
在本实施方式中,在位于最下段的叶片306e与腔室301的底面301a之间的下部空间中,熔融玻璃7从轴部件305侧向腔室301的侧面301b侧被压出。也就是说,叶片306e的下侧辅助板319b使熔融玻璃7产生向轴部件305的半径方向外侧的流动,以促进熔融玻璃7向下游侧导管304流出。另一方面,叶片306e的上侧辅助板319a及位于叶片306e的上一段的叶片306d的下侧辅助板319b使熔融玻璃7产生向轴部件305的半径方向内侧的流动,以抑制熔融玻璃7向下游侧导管304流出。
因此,在本实施方式中,经搅拌后的熔融玻璃7由于是从下部空间向下游侧导管304流出,因此能抑制熔融玻璃7滞留于腔室301内的底部。假设,熔融玻璃7滞留于腔室301内的底部,相对于腔室301内的熔融玻璃7,组成成分的平衡被破坏的异质材料有时会包含于所滞留的熔融玻璃。在这种滞留于腔室301内底部的熔融玻璃7中,包含有组成为不均质的富锆层等的异质材料。若包含异质材料的熔融玻璃7从下游侧导管304流出,即会在利用成形装置42成形的玻璃带44产生条痕,有可能产生品质上的问题。而且,若包含因滞留而高浓度浓缩有锆的异质材料的熔融玻璃7流动至后续工序的成形装置,则也会成为成形装置42的失透明产生的原因,不仅产生品质问题,也难以进行稳定的作业,最坏的情况下需停止作业而进行维护。
而且,在本实施方式中,能够抑制熔融玻璃7从比下部空间靠上方的空间向下游侧导管304流出。因此,下部空间的熔融玻璃7由于始终与上方的熔融玻璃7置换,因此能够抑制熔融玻璃7滞留于腔室301内的底部。也就是说,熔融玻璃7不会短切(Shortcut)相邻的支承板308间的空间各段,而能够在各段可靠地被搅拌。因此,能抑制搅拌不充分的熔融玻璃7从搅拌装置300流出。
而且,在本实施方式中,如图14所示,在位于最上段的叶片306a的高度位置附近配置有上游侧导管303。位于最上段的叶片306a的高度位置设定为,从熔融玻璃7的液面离开预定距离。假设,在叶片306a的高度位置接近液面的情况下,若通过搅拌部件302的旋转使熔融玻璃7的液面振动,则浮于液面的泡等容易被引入熔融玻璃7中。另一方面,在叶片306a的高度位置远离液面的情况下,熔融玻璃7的循环流无法到达液面附近,液面附近的熔融玻璃7停滞,其结果是,不均质的熔融玻璃7滞留于液面附近。因此,根据搅拌部件302的转速或叶片306a~306e的尺寸适当确定叶片306a相对于熔融玻璃7的液面的高度位置。
而且,在本实施方式中,将熔融玻璃的流量设定为,熔融玻璃7的液面位于上游侧导管303的顶部附近,且设定为,在上游侧导管303的比径中央靠下方侧的位置设有叶片306a的支承板308。更具体而言,如图14所示设定为,在与上游侧导管303底部大致相同的高度位置设有叶片306a的支承板308。因此,位于最上段的叶片306a的上侧辅助板319a使熔融玻璃7产生向轴部件305的半径方向的流动,以促进熔融玻璃7从上游侧导管303的流入。
因此,本实施方式的搅拌装置300能将熔融玻璃7更均质地搅拌。因此,能抑制条痕的产生,制得高品质的玻璃制品。
在本实施方式中,沿轴部件305的旋转轴线相邻的两个叶片306a~306e的支承板308被配置为,在沿轴部件305的旋转轴线观察时彼此不重叠。例如,如图13所示,叶片306a的支承板308配置为位于叶片306b的两张支承板308之间。因此,熔融玻璃7在腔室301内的沿轴部件305的轴向(竖直方向)的流动被抑制,熔融玻璃7在腔室301内的滞留时间增加。换言之,熔融玻璃在腔室301内的沿上下方向的流动暂时被各叶片306a~306e的支承板308挡住,因此熔融玻璃7在相邻的叶片306a~306e间的空间中暂时滞留。由此,不会产生熔融玻璃7的短路(short pass),熔融玻璃7在相邻的支承板308间的空间的各段中,通过各叶片306a~306e的辅助板309沿轴部件305的半径方向充分地移动。
而且,在本实施方式中,通过各叶片306a~306e的这种配置,能够抑制上部空间的熔融玻璃7沿轴部件305侧面急剧下降而在未被充分搅拌的状态下从下游侧导管304流出。因此,本实施方式的搅拌装置300能将熔融玻璃7更均质地搅拌。由此,能抑制条痕的产生,制得高品质的玻璃制品。
在本实施方式中,沿轴部件305的旋转轴线观察搅拌部件302时,各叶片306a~306e的辅助板309除了内侧端部309a及外侧端部309b以外均设置于从支承板308的外周缘离开的位置。因此,沿叶片306a~306e的上侧辅助板319a主面向竖直方向下方流动的熔融玻璃7易冲撞支承板308上侧的主面,且沿叶片306a~306e的下侧辅助板319b的主面向竖直方向上方流动的熔融玻璃7易冲撞支承板308下侧的主面,因此能抑制熔融玻璃在腔室301内的沿上下方向的移动。也就是说,支承板308具有这样的作用:在彼此相邻的叶片306a~306e间的各段暂时挡住在腔室301内从上方向下方或从下方向上方流动的熔融玻璃7。其结果是,不会产生熔融玻璃7的短路,在相邻的支承板308间的空间的各段中,熔融玻璃7被各叶片306a~306e的辅助板309充分搅拌。
因此,在本实施方式中,能够将熔融玻璃7更均质地搅拌。因此,能抑制条痕的产生,制得高品质的玻璃制品。
在本实施方式中,在搅拌部件302的各叶片306e~306e中,三张支承板308在轴部件305周围通过连结部310彼此连接,因此实质上构成一个部件。由此,能提高叶片306a~306e的强度。而且,由于轴部件305周围的搅拌效果小,因此熔融玻璃7不是绕轴部件305被搅拌而易在腔室内下降。在本实施方式中,能通过各叶片306a~306e的连结部抑制绕轴部件305的熔融玻璃7的下降流。
因此,在本实施方式中,能够将熔融玻璃7更均质地搅拌。因此,能抑制条痕的产生,制得高品质的玻璃制品。
在本实施方式中,搅拌部件302的叶片306a~306e的段数可以考虑腔室301的大小和轴部件305的长度等来适当确定。而且,沿轴部件305的轴向相邻的两片叶片306a~306e彼此的间隔也可考虑腔室的大小等来适当确定。
在本实施方式中,各叶片306a~306e也可以具有两张或四张以上的支承板308。而且,例如在各叶片306a~306e由四张支承板308构成的情况下,也可与本实施方式同样地,在沿轴部件305的轴向观察搅拌部件302时,相邻的各叶片306a~306e的支承板308位置彼此不同。
本实施方式的各叶片306a~306e的支承板308也可在主面形成有贯通孔312。图15是具有贯通孔312的叶片306a、306c、306e的俯视图。在图15所示的变形例中,在使搅拌部件302以轴部件305作为旋转轴旋转时,熔融玻璃7的一部分通过贯通孔312。通过使熔融玻璃7的一部分通过贯通孔312,在熔融玻璃7产生向上方或向下方的流动。其结果是,在腔室301内的熔融玻璃7,除了产生基于辅助板309产生的沿轴部件305的半径方向的流动外,还产生基于贯通孔312产生的沿轴部件105的轴向的流动。由此,在熔融玻璃7产生更复杂的流动,因此能得到高搅拌效果。而且,能期待通过贯通孔312减小搅拌部件302旋转时从熔融玻璃7承受的阻力,能以更少的动力使熔融玻璃7产生目的的流动。
而且,在图15所示的变形例中,熔融玻璃7所含的泡能通过贯通孔312上升至腔室301内的熔融玻璃7的液面。也就是说,能有效地除去熔融玻璃7所含的泡。例如,可考虑在检查及改修搅拌部件302时或使用新的搅拌部件302时,对腔室301的熔融玻璃7中投入具备贯通孔312的本变形例的搅拌部件。在该情况下,通过搅拌部件302的投入而被卷入的空气的泡,不仅通过搅拌部件302的叶片306a~306e与叶片306a~306e之间,也能通过设于叶片306a~306e的贯通孔312而浮起。因此,能使至稳定作业为止所需的时间缩短。
而且,在本变形例中,如图15所示,也可以在连接支承板308彼此的轴部件305周围的连结部310形成贯通孔312。
在本实施方式的搅拌装置300中,腔室301也可以具备用以排出熔融玻璃7的机构。例如,也可以在腔室301底面设有用以排出包含富锆层的熔融玻璃的排出口,或在腔室301的侧面301b设有用以将包含泡或富硅层的熔融玻璃7排出的排出口。
例如,存在在熔融玻璃7中包含相较于熔融玻璃7整体的平均组成、硅等的比率较高的异质材料的情况。其原因可考虑为,在熔融工序中产生的熔融玻璃7的组成不均所导致、或因易从熔融玻璃7挥发的成分已挥发所导致。特别是,在熔融玻璃7的液面易产生因易从熔融玻璃7挥发的成分已挥发所导致的上述异质材料。
在产生本实施方式的循环流的情况下,即使上述的异质材料或浮游于熔融玻璃7的液面的泡或其它异物存在于液面,液面附近的熔融玻璃7也会沿液面从轴部件305侧向腔室301的侧面301b侧流动。因此,如本变形例,通过在该流动的延长线上设置排出口,而能排出熔融玻璃7所含的异质材料等。例如,也可以在腔室301,在比最上段的叶片306a靠上方的位置、优选在熔融玻璃7的液面或液面的紧下方,设有使腔室301的内周面的一部分向半径方向外侧突出而形成的排出口。
通常,在回收熔融玻璃7中的异物时,需停止搅拌装置300的运转。然而,在轴部件305周围形成循环流、且在熔融玻璃7的液面形成从轴部件305侧向腔室301的侧面301b侧的流动时,通过设置上述排出口,不必停止搅拌装置300的运转,就能够将包含异质材料等的熔融玻璃7从腔室301内排出。例如,即使从作为上游工序的澄清工序开始,包含泡的未充分澄清的熔融玻璃流入搅拌工序,也不需停止作业,能将包含泡的熔融玻璃7从腔室301内排出,能维持搅拌装置300的工作。
在本实施方式中,三张支承板308也可依照主面的面积配置成,支承板308与支承板308重叠的部分的面积变小。在该情况下,沿轴部件305的旋转轴线相邻的两个叶片306a~306e的支承板308被配置成,在沿轴部件的旋转轴线观察时彼此一部分重叠。在本变形例中,腔室301内的熔融玻璃7的沿上下方向的流动也由于暂时被各叶片306a~306e的支承板308挡住,因此熔融玻璃7在相邻的叶片306a~306e间的空间中暂时滞留。由此,不会产生熔融玻璃7的短路,熔融玻璃7在相邻的支承板308间的空间的各段中,通过各叶片306a~306e的辅助板309沿轴部件305的半径方向充分地移动。
在本实施方式中,辅助板309的内侧端部309a虽相对于轴部件305离开,但为了提高搅拌部件302及叶片306a~306e的强度,也可在轴部件305直接连接辅助板309。
<其它实施方式>
本发明并不限定于上述实施方式,也可以以各种各样的方式实施。
也可以如图16所示,搅拌部件的叶片包括:沿轴部件505的轴向延伸的纵杆状的第一翼506;以及从轴部件505水平地延伸并连接第一翼506和轴部件505的横杆状的第二翼507。即,搅拌部件也可以是曲柄型的搅拌部件。在图16中示出了两根第一翼506,但是第一翼506的数量可以是一根,也可以是三根以上。而且,在图16中示出了多根第二翼507,但是第二翼507的数量只要至少在一根以上即可。如图16所示,也可以在与轴部件505正交的方向还具备从轴部件505延伸的圆盘状的第三翼508,但是也可以不具备第三翼。将这样的搅拌部件与第一实施方式同样地定位,也能够局部地提高对熔融玻璃的剪切应力,能够提高熔融玻璃7的搅拌效果。而且,能够抑制腔室和搅拌部件从熔融玻璃承受的负荷增大的情况。
在上述实施方式中,搅拌装置的腔室的底面的形状并不限定为圆形。也可以如图17所示,腔室1的底面1a的周部由比半圆周长的圆弧部和在比该圆弧部靠圆弧部的圆的中心的位置连接圆弧的两端的弦部构成。图17与图3同样,是将搅拌部件2投影于腔室1的底面1a的图。在该情况下,接近点N中最接近轴部件5的接近点N与弦部的中心一致。并且,接近点N包含于底面1a的周部的与流出口1e对应的部分。根据本方式,即便将轴部件5定位成使得轴部件5的中心轴线与在形成腔室1的底面1a的圆弧部的圆的中心处的针对底面1a的法线一致,最接近轴部件5的接近点N也包含于底面1a的周部的与流出口1e对应的部分。当然,也可以将轴部件5定位成,使得轴部件5的中心轴线与在形成腔室1的底面1a的圆弧部的圆的中心处的针对底面1a的法线错开。上述弦部可以是直线,也可以是曲线。根据这样的方式,既能够抑制腔室和搅拌部件从熔融玻璃承受的负荷增大,又能够提高由腔室的侧面和搅拌部件产生的剪切应力,得到良好的搅拌效果。而且,能够在流出口附近对熔融玻璃赋予由腔室的侧面与搅拌部件产生的充足的剪切应力。
而且,如图18所示,腔室1的底面1a的形状也可以是椭圆。图18与图3同样,是将搅拌部件2投影于腔室1的底面1a的图。在该情况下,接近点N中最接近轴部件5的接近点N位于椭圆状的底面1a的短轴上。而且,最接近轴部件5的接近点N包含于底面1a的周部的与流出口1e对应的部分。根据这样的方式,即便将轴部件5定位成使得轴部件5的中心轴线与在腔室1的底面1a的中心处的针对底面1a的法线一致,接近点N也包含于底面1a的周部的与流出口1e对应的部分。当然,也可以将轴部件5定位成,使得轴部件5的中心轴线与在腔室1的底面1a的中心处的针对底面1a的法线错开。根据这样的方式,既能够抑制腔室和搅拌部件从熔融玻璃承受的负荷增大,又能够提高由腔室的侧面和搅拌部件产生的剪切应力,得到良好的搅拌效果。而且,能够在流出口附近对熔融玻璃赋予由腔室的侧面与搅拌部件产生的充足的剪切应力。
腔室的底面也可以是多边形状。即,腔室也可以形成为多棱柱状。根据这样的方式,既能够抑制腔室和搅拌部件从熔融玻璃承受的负荷增大,又能够提高腔室的侧面和搅拌部件产生的剪切应力,得到良好的搅拌效果。
图19为其它实施方式的搅拌装置700的俯视图。除了特别说明的点以外,搅拌装置700具有与第一实施方式相同的结构。在图15中,为了说明而省略了腔室701的顶面701a的图示。图中的箭头表示搅拌部件702的旋转方向。如图19所示,上游侧导入管703和下游侧导入管704配置在相互错开90°的位置。因此,流入口701d和流出口701e配置在相互错开90°的位置。如图15所示,搅拌部件702从上方观察绕逆时针旋转。换言之,搅拌部件702的旋转方向从流入口观察是靠近流出口的方向。刚从流入口701d流入腔室702后的熔融玻璃7在一定程度上保持着流入腔室701时所具有的动量。在图15中,当使搅拌部件702绕顺时针旋转的情况下,即,在使搅拌部件702向从流入口701d观察远离流出口701e的方向旋转的情况下,在搅拌部件702从流入口701d到流出口701e为止旋转270°期间,刚流入腔室702后的熔融玻璃7的、流入腔室701时所具有的动量基本消失。因此,当这样使搅拌部件702旋转时,从流入口701d到流出口701e为止旋转270°,存在着刚流入702后的熔融玻璃7的一部分从流出口701e流出的可能性。相对于此,如本实施方式那样使搅拌部件702旋转的话,从流入口701d到流出口701e仅旋转90°,熔融玻璃7在一定程度上保持流入腔室701时的动量的状态下通过流出口701e,因此刚流入腔室701后的熔融玻璃7从流出口701e流出的可能性较小。因此,如上所述,通过使搅拌部件702旋转,能够延长熔融玻璃7在腔室701停留的时间,提高熔融玻璃的搅拌效果,能够将熔融玻璃7搅拌得更均质。其结果,能够减少条痕的产生。流入口701d与流出口701e的偏移不限定为90°。例如,使该偏移处于30°以上且小于180°的范围,并使搅拌部件702的旋转方向为从流入口观察接近流出口的方向的话,就能够延长熔融玻璃停留的时间,提高熔融玻璃的搅拌效果,能够将熔融玻璃搅拌得更均质。另外,在本实施方式的玻璃的制造方法中,搅拌部件702的定位的方式可以如第一实施方式那样,也可以与此不同。即,搅拌部件702的轴部件705也可以定位成与圆柱状的腔室705的中心轴线一致。
在上述实施方式中,熔融玻璃从腔室的上方流入,并从腔室的下方流出,但是也可以与此相反,采用熔融玻璃从腔室的下方流入并从腔室的上方流出的方式。在该情况下,如在第一实施方式中说明地,将轴部件定位成,使得在将搅拌部件投影于腔室的底面时,底面的周部包含至少一个接近点,该接近点比底面的周部所包含的其它点与轴部件的投影体的距离接近。
【实施例】
下面,通过实施例更为详细地说明本发明。另外,本发明并不由以下的实施例限定。
(实施例1)
以使玻璃板成为如下的组分的方式在熔融槽中使玻璃原料熔融而得到熔融玻璃。
SiO2:60质量%;
B2O3:10质量%;
Al2O3:19.5质量%;
CaO:5.3质量%;
SrO:5质量%;
SnO:0.2质量%。
并且,熔融玻璃在澄清槽中被升温至1650℃以上而进行了澄清。
接着,将澄清后的熔融玻璃用上述第二实施方式所示那样的搅拌装置进行了搅拌。另外,搅拌部件的转速为12.5rpm。此时,预先对搅拌部件的轴部件进行定位,以使作为搅拌槽的内径为350mm的圆柱状的腔室的侧面与搅拌部件的叶片的距离在与流出口对应的位置为最短即15mm,且腔室侧面与搅拌部件的叶片的距离的最大值为25mm。即,在将搅拌部件的轴部件投影于腔室的底面时,搅拌部件的轴部件的中心与腔室的底面的中心的距离L为5mm。而且,以使搅拌部件的轴部件的中心与腔室的底面的中心一致的方式定位搅拌部件的轴部件时的、与轴部件相距最远的搅拌部件的叶片的端与腔室的侧面的距离D为20mm。因此,L为D的25%。在搅拌工序后将熔融玻璃供给至成形装置,通过溢流下拉法形成玻璃带。继而切断玻璃带,制造出厚度为0.7mm、大小为2200mm×2500mm的平板显示器用玻璃板。
在本实施例中,对制造出的1000张平板显示器用玻璃板测量了因条痕而产生的玻璃板表面的粗糙度。该测量采用表面粗糙度测量仪(东京精密公司制:Surfcom1400-D),测量峰值高度,并算出了峰值高度的平均值。其结果是,在以作为液晶显示器用玻璃板被判断为合格品的峰值高度的基准值为1的情况下,本实施例的玻璃板的峰值高度的平均值为0.85~0.9,能够确认到条痕改善了。另外,实施例1中的搅拌装置的寿命约为2.3年。
(实施例2)
预先对搅拌部件的轴部件进行定位,以使作为搅拌槽的圆筒状的腔室的侧面与搅拌部件的叶片的距离在与流出口对应的位置为最短即10mm,且腔室侧面与搅拌部件的叶片的距离的最大值为30mm,除此以外,与实施例1同样地制造出厚度为0.7mm、大小为2200mm×2500mm的平板显示器用玻璃板。并且,与实施例1同样地测量了玻璃板表面的粗糙度。其结果是,在以作为液晶显示器用玻璃板被判断为合格品的峰值高度的基准值为1的情况下,比较例1的玻璃板的峰值高度的平均值为0.8,能够确认到条痕改善了。另外,实施例2中的搅拌装置的寿命约为1年,与实施例1相比搅拌装置的寿命缩短了。
(比较例)
将轴部件定位成,使得腔室的侧面与搅拌部件的叶片的距离在腔室的侧面的整周范围为均匀的20mm,除此以外,与实施例1同样地制造出厚度为0.7mm、大小为2200mm×2500mm的平板显示器用玻璃板。并且,与实施例1同样地测量了玻璃板表面的粗糙度。其结果是,在以作为液晶显示器用玻璃板被判断为合格品的峰值高度的基准值为1的情况下,比较例1的玻璃板的峰值高度的平均值为1.2~1.4,能够确认到产生了条痕。另外,比较例2中的搅拌装置的寿命约为3.5年。
<本发明的实施方式的总结>
根据上述公开,本发明至少提供以下方式。
本发明的第一方式提供一种玻璃板的制造方法,所述玻璃板的制造方法采用的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件的叶片,所述玻璃板的制造方法具备搅拌工序,在所述搅拌工序中,使所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转来搅拌所述腔室内的熔融玻璃,在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成,使由所述侧面和所述叶片对所述熔融玻璃施加的剪切应力在所述侧面的周向上变化。
本发明的第二方式根据所述第一方式记载的玻璃板的制造方法,在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成,使得与所述轴部件在所述轴部件的半径方向上相距最远的所述叶片的端与所述侧面的距离在所述侧面的周向上变化。
本发明的第三方式根据所述第一方式或所述第二方式记载的玻璃板的制造方法,在所述腔室的所述侧面形成有流出口,在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成,使得与所述轴部件在所述轴部件的半径方向上相距最远的所述叶片的端与所述侧面的距离在所述侧面中的与所述流出口对应的部分最小。
本发明的第四方式提供一种玻璃板的制造方法,所述玻璃板的制造方法采用的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件的叶片,所述玻璃板的制造方法具备搅拌工序,在所述搅拌工序中,使所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转来搅拌所述腔室内的熔融玻璃,在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成:当将所述轴部件投影于所述底面时,所述底面的周部包含至少一个接近点,该接近点比所述底面的周部所包含的其它点靠近所述轴部件的投影体。
本发明的第五方式根据所述第四方式记载的玻璃板的制造方法,所述接近点包含于所述底面的周部的与所述流出口对应的部分。
本发明的第六方式根据所述第一方式~所述第五方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,所述底面的形状为圆或者椭圆,若将所述底面的中心与所述轴部件底面的中心的距离设为L,以所述轴部件底面的中心与所述底面的中心一致的方式将所述轴部件定位时的、与所述轴部件相距最远的所述叶片的端与所述侧面的距离设为D,则所述轴部件被设置成,使得L大于D的0%且在D的45%以下。
本发明的第七方式根据所述第一方式~所述第六方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,所述底面的形状为圆或者椭圆,若将所述底面的中心处的针对所述底面的法线与所述轴部件的中心轴线的距离设为L,以所述底面的中心处的针对所述底面的法线与所述轴部件的中心轴线一致的方式将所述轴部件定位时的、与所述轴部件相距最远的所述叶片的端与所述侧面的距离设为D,则所述轴部件被设置成,使得L大于D的0%且在D的45%以下。
本发明的第八方式根据所述第四方式或所述第五方式记载的玻璃板的制造方法,所述底面的周部由比半圆周长的圆弧部和比所述圆弧部靠近形成所述圆弧部的圆的中心的弦部构成,所述接近点存在于所述弦部的中心。
本发明的第九方式根据所述第四方式或所述第五方式记载的玻璃板的制造方法,所述底面的形状为椭圆,所述接近点位于椭圆的短轴上。
本发明的第十方式根据所述第一方式~所述第九方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,多段的所述叶片沿所述轴部件的轴向排列设置,所述叶片具有从所述轴部件沿所述轴部件的半径方向延伸的支承板、和设于所述支承板的两侧的主面上的辅助板,在所述搅拌工序中,所述辅助板使所述熔融玻璃产生向所述轴部件的半径方向的流动,且在相邻的两段所述叶片的所述支承板彼此之间设置的一对所述辅助板均使所述熔融玻璃产生相同方向的流动。
本发明的第十一方式根据所述第十方式记载的玻璃板的制造方法,所述叶片具有配置于所述支承板上方的主面上及下方的主面上的所述辅助板,在所述搅拌工序中,通过所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转,各个所述叶片中设置于所述支承板上方的主面上的所述辅助板和设置于所述支承板下方的主面上的所述辅助板中的一个所述辅助板使所述熔融玻璃产生从所述腔室的所述侧面朝向所述轴部件的流动,另一个所述辅助板使所述熔融玻璃产生从所述轴部件朝向所述腔室的所述侧面的流动。
本发明的第十二方式根据所述第十方式或所述第十一方式记载的玻璃板的制造方法,所述支承板配置成,在将从所述轴部件朝向所述腔室的内壁呈放射状设置且配置于相邻的两个段的所述叶片的所述支承板分别投影于所述腔室的底面时,所述支承板与所述支承板的间隔变小或所述支承板与所述支承板重叠的部分的面积变小。
本发明的第十三方式根据第十二方式记载的玻璃板的制造方法,所述支承板呈放射状地设有多张,多张所述支承板分别被连结在所述轴部件的周围。
本发明的第十四方式根据所述第十方式~所述第十三方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,在所述搅拌工序中,通过所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转,设置在位于最上段的所述叶片的所述支承板上方的主面上的所述辅助板,使所述熔融玻璃在位于最上段的所述叶片的所述支承板上方产生从所述腔室的所述侧面朝向所述轴部件移动的第一流动,且使通过所述第一流动而移动的所述熔融玻璃产生沿所述轴部件的侧面上升的第二流动。
本发明的第十五方式提供一种玻璃板的制造方法,所述玻璃板的制造方法具备:将玻璃原料熔融以制得熔融玻璃的熔融工序;在搅拌装置的内部搅拌所述熔融玻璃的搅拌工序;以及利用在搅拌工序搅拌后的所述熔融玻璃成形玻璃板的成形工序,所述搅拌装置具备:用于将所述熔融玻璃从上方向下方或从下方向上方引导的腔室;和用于搅拌所述腔室内的所述熔融玻璃的搅拌部件,
所述搅拌部件具备作为旋转轴的轴部件、和在所述轴部件的侧面沿所述轴部件的轴向从最上段至最下段配置多段的叶片,
所述叶片具有与所述轴部件的轴向正交的支承板和设置于所述支承板的主面上的辅助板,
在所述搅拌工序中,通过所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转,设置在位于最上段的所述叶片的所述支承板上方的主面上的所述辅助板使所述熔融玻璃在位于最上段的所述叶片的所述支承板上方产生从所述腔室的侧面朝向所述轴部件移动的第一流动,且使通过所述第一流动而移动的所述熔融玻璃产生沿所述轴部件的侧面上升的第二流动。
本发明的第十六方式根据所述第十五方式记载的玻璃基板的制造方法,所述腔室在所述侧面的比位于最上段的所述叶片靠上方的位置具有排出口,将所述熔融玻璃的液面附近的所述熔融玻璃从所述排出口排出。
本发明的第十七方式为一种玻璃板的制造方法,所述玻璃板的制造方法采用的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成并在所述侧面形成有流入口和流出口;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件并沿所述轴部件的半径方向延伸的叶片,所述玻璃板的制造方法具备:熔融工序,在所述熔融工序中,使玻璃原料熔融来制得熔融玻璃;搅拌工序,在所述搅拌工序中,使所述熔融玻璃从所述流入口流入所述腔室,并使所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转来搅拌所述腔室内的熔融玻璃;以及成形工序,在所述成形工序中,使从所述流出口流出的在所述搅拌工序中搅拌过的熔融玻璃成形为玻璃板,在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成,使由所述侧面和所述叶片对所述熔融玻璃施加的剪切应力在所述侧面的周向上变化。
本发明的第十八方式为一种玻璃板的制造方法,所述玻璃板的制造方法采用的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成并在所述侧面形成有流入口和流出口;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和从所述轴部件沿所述轴部件的半径方向延伸的叶片,所述玻璃板的制造方法具备:熔融工序,在所述熔融工序中,使玻璃原料熔融来制得熔融玻璃;搅拌工序,在所述搅拌工序中,使所述熔融玻璃从所述流入口流入所述腔室,并使所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转来搅拌所述腔室内的熔融玻璃;以及成形工序,在所述成形工序中,使从所述流出口流出的在所述搅拌工序中被搅拌的熔融玻璃成形为玻璃板,在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成:当将所述轴部件投影于所述底面时,所述底面的周部包含至少一个接近点,该接近点比所述底面的周部所包含的其它点靠近所述轴部件的投影体。
本发明的第十九方式根据所述第一方式~所述第十八方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,俯视观察所述腔室时,所述流入口和所述流出口分别形成于错开30°以上且小于180°的角度的位置,在所述搅拌工序中,所述搅拌部件的旋转方向为从所述流入口观察接近所述流出口的方向。
本发明的第二十方式根据所述第一方式~所述第十九方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,所述玻璃板的碱金属的含有率为0~2.0质量%以下。
本发明的第二十一方式根据所述第一方式~所述第二十方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,在所述熔融玻璃的粘度为102.5dPa·s时,所述熔融玻璃的温度为1450~1750℃。
本发明的第二十二方式根据所述第一方式~所述第二十一方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,所述搅拌工序中的所述熔融玻璃的粘度为450~2500dPa·s。
本发明的第二十三方式根据所述第一方式~所述第二十二方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,所述玻璃板含有:
SiO2:50~70质量%;
B2O3:5~18质量%;
Al2O3:10~25质量%;
MgO:0~10质量%;
CaO:0~20质量%;
SrO:0~20质量%;
BaO:0~10质量%;
MgO+CaO+SrO+BaO:5~20质量%;以及
将从氧化锡、氧化铁和氧化铈中选择的至少一种金属氧化物分别换算为SnO2、Fe2O3和CeO2而合计含有0.05~1.5质量%。
本发明的第二十四方式根据所述第一方式~所述第二十二方式中的任一方式记载的玻璃板的制造方法,所述玻璃板含有:
SiO2:52~78质量%;
B2O3:3~25质量%;
Al2O3:3~15质量%;
MgO+CaO+SrO+BaO:3~20质量%;
质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3在7.5以上,应变点在670℃以上。
本发明的第二十五方式提供一种玻璃板制造装置,所述玻璃板制造装置具有熔化装置和熔融玻璃的搅拌装置,所述熔化装置用于熔化玻璃原料,所述熔融玻璃的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和从所述轴部件沿所述轴部件的半径方向延伸的叶片,在所述侧面形成有供熔融玻璃流入所述腔室的流入口和供熔融玻璃从所述腔室流出的流出口,所述轴部件被设置成,使由所述侧面和所述叶片对熔融玻璃施加的剪切应力在所述侧面的周向上变化。
本发明的第二十六方式提供一种玻璃板制造装置,所述玻璃板制造装置具有熔化装置和熔融玻璃的搅拌装置,所述熔化装置用于熔化玻璃原料,所述熔融玻璃的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和从所述轴部件沿所述轴部件的半径方向延伸的叶片,在所述侧面形成有供熔融玻璃流入所述腔室的流入口和供熔融玻璃从所述腔室流出的流出口,所述轴部件被设置成:当将所述轴部件投影于所述底面时,所述底面的周部包含至少一个接近点,该接近点比所述底面的周部所包含的其它点靠近所述轴部件的投影体。
工业上的可利用性
本发明的玻璃板的制造方法、玻璃板制造装置能够应用于例如平板显示器用玻璃板的制造,能够减少条痕的产生。并且,本发明的玻璃板的制造方法和玻璃板制造装置也能够应用于玻璃罩、磁盘用玻璃基板的制造。
Claims (8)
1.一种玻璃板的制造方法,其特征在于,
所述玻璃板的制造方法采用的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件的叶片,
所述玻璃板的制造方法具备搅拌工序,在所述搅拌工序中,使所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转来搅拌所述腔室内的熔融玻璃,
在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成,使得由所述侧面和所述叶片对所述熔融玻璃施加的剪切应力在所述侧面的周向上变化。
2.根据权利要求1所述的玻璃板的制造方法,
在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成,使得与所述轴部件在所述轴部件的半径方向上相距最远的所述叶片的端与所述侧面的距离在所述侧面的周向上变化。
3.根据权利要求1或2所述的玻璃板的制造方法,
在所述腔室的所述侧面形成有流出口,
在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成,使得与所述轴部件在所述轴部件的半径方向上相距最远的所述叶片的端与所述侧面的距离在所述侧面的与所述流出口对应的部分最小。
4.一种玻璃板的制造方法,其特征在于,
所述玻璃板的制造方法采用的搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件的叶片,
所述玻璃板的制造方法具备搅拌工序,在所述搅拌工序中,使所述搅拌部件以所述轴部件作为旋转轴旋转来搅拌所述腔室内的熔融玻璃,
在所述搅拌工序中,所述轴部件被设置成:当将所述轴部件投影于所述底面时,所述底面的周部包含至少一个接近点,该接近点比所述底面的周部所包含的其它点靠近所述轴部件的投影体。
5.根据权利要求4所述的玻璃板的制造方法,
所述接近点包含于所述底面的周部的与所述流出口对应的部分。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的玻璃板的制造方法,
所述底面的形状为圆或者椭圆,
若设所述底面的中心处的针对所述底面的法线与所述轴部件的中心轴线的距离为L,设以使所述底面的中心处的针对所述底面的法线与所述轴部件的中心轴线一致的方式将所述轴部件定位时的、与所述轴部件相距最远的所述叶片的端与所述侧面的距离为D,
则所述轴部件被设置成使得L大于D的0%且在D的45%以下。
7.根据权利要求1~6的任一项所述的玻璃板的制造方法,
所述搅拌工序中所述熔融玻璃的粘度为450~2500dPa·s。
8.一种玻璃板制造装置,其特征在于,
所述玻璃板制造装置具有搅拌装置,所述搅拌装置具备:腔室,所述腔室由底面、从所述底面向上方延伸的侧面以及与所述侧面相交的顶面划分形成;和搅拌部件,所述搅拌部件具有作为旋转轴的轴部件和设于所述轴部件的叶片,
所述轴部件被设置成,使得由所述侧面和所述叶片对熔融玻璃施加的剪切应力在所述侧面的周向上变化。
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